大鼠脑干急性缺血的形态学研究

摘要 目的：观察急性脑干缺血模型大鼠脑干的形态结构改变。方法：建立大鼠急性脑干缺血模型后，不同时间取病变脑干进行光镜及透射电镜观察。结果：光镜下缺血４小时可见部分神经元胞质淡染，呈轻度水肿改变；电镜下缺血1小时可见神经元核周质内线粒体轻度肿胀，髓鞘板层局部分离现象，轴突内出现局灶空化，4小时可见个别神经元细胞凋亡，毛细血管内皮细胞向腔内形成较多微突起。结论：超微结构改变随脑干缺血时间增加而越明显，特别是线粒体改变更突出，说明能量代谢障碍对脑干缺血时超微结构的改变起到了至关重要的作用。

关键词 脑干 缺血 超微结构

脑干急性缺血损伤对生命危胁颇大，因此，通过动物模型研究脑干缺血，对临床患者的治疗具有重大的指导意义。我们采用大鼠可逆性脑干缺血模型，对缺血后各时段的形态学改变进行了光镜和透射电镜观察。

材料与方法

动物及分组：选用健康成年Wistar大鼠（白求恩医科大学动物实验中心提供）30只，雌雄不限，体重230～280g。随机分为五组，即模型组1、2、3、4和对照组，每组6只大鼠。模型各组分别为椎动脉夹闭0.5小时、1小时、2.5小时和4小时。

方法：各组动物采用20%乌拉坦（6～7ml/kg）腹腔内注射，麻醉后仰卧位固定于手术台上，手术暴露左侧椎动脉。然后，模型各组用银夹夹闭该椎动脉，对照组则不用银夹夹闭椎动脉。模型各组分别在设定时限内快速断头处死，并迅速取病变脑干，固定于10%福尔马林液中，用于常规HE切片，光镜观察；另取病变脑干切制成1mm3，立即固定于2.5%戊二醛液中，常规电镜技术制作包埋，LKV-Ⅴ型超薄切片机切片，JEM-1200EX透射电镜观察。

结果

光镜检查结果：与正常对照组相比，模型组0.5小时、1小时和2.5小时未见明显的组织结构改变；４小时仅见部分神经元胞质淡染，呈轻度水肿改变。

电镜检查结果：与正常对照组相比，模型组0.5小时未见明显的超微结构改变。模型组1小时可见神经元核周质内线粒体轻度肿胀，嵴变短变少，髓鞘板层结构清晰，但出现局部分离现象，轴突内出现局灶空化。模型组2.5小时神经元核膜局部轻度凹陷；核周质内粗面内质网轻度扩张，线粒体较少且嵴短少，甚至缺失，轴突空化和髓鞘分离现象较1小时多见；毛细血管内皮细胞核染色质浓聚趋边，胞质内线粒体肿胀，呈空泡状，基膜较完整。模型组4小时可见个别神经元核基质致密状，染色质浓缩，核周质基质致密，呈细胞凋亡表现；其他改变较2.5小时明显；毛细血管内皮细胞核形不规则，染色质浓密趋边，核仁明显，胞质向腔内形成较多微突起，基膜连续。

讨论

脑干组织缺血缺氧导致组织能量代谢障碍，致使细胞内外离子紊乱，特别是细胞内钙离子超载，触发了神经元细胞内的一系列有害反应；细胞结构破坏，使细胞膜、核膜连续性被破坏，微丝、微管解聚，其中以线粒体和神经元突触膜的破坏最明显。核染色质浓缩、聚集、周边化，核周质内线粒体肿胀，嵴排列不规则，神经毡中髓鞘发生分层状改变，星形胶质细胞肿胀压迫导致毛细血管变形。

本实验研究采用的大鼠脑干缺血模型是一种创伤小、易再通、可控性强的模型。实验中观察到，脑干缺血４小时光镜下可见部分神经元胞质淡染，呈轻度水肿改变；电镜下缺血1小时可见神经元核周质内线粒体轻度肿胀，嵴变短变少，髓鞘板层结构清晰，但出现局部分离现象，轴突内出现局灶空化。缺血2.5小时神经元核膜局部轻度凹陷；核周质内粗面内质网轻度扩张，线粒体较少且嵴短少，甚至缺失，轴突空化和髓鞘分离现象较1小时多见；开始出现毛细血管内皮细胞核染色质浓聚趋边，胞质内线粒体肿胀，呈空泡状。缺血4小时可见个别神经元核基质致密状，染色质浓缩，核周质基质致密，呈细胞凋亡表现；毛细血管改变加重，内皮细胞核形不规则，染色质浓密趋边，胞质向腔内形成较多微突起。随脑干缺血时间增加，超微结构改变越明显，特别是线粒体改变更突出，说明能量代谢障碍对超微结构的改变起到了至关重要的作用。